Легкие - это первая линия защиты в поддержании кислотно-основного гомеостаза, поскольку они обеспечивают механизм почти немедленной регуляции выделения кислоты. В то же время любые нарушения дыхания, сопровождающиеся увеличением или уменьшением минутной альвеолярной вентиляции, могут стать причиной развития нарушений КОС.Вдыхаемый воздух содержит незначительное количество СО₂. Почти вся углекислота крови является продуктом клеточного метаболизма. По мере образования в процессе клеточного метаболизма СО₂ легко диффундирует в капилляры и транспортируется к легким в трех основных формах: растворенный СО₂;анион бикарбоната;карбаминовое соединение.

СО₂ очень хорошо растворяется в плазме. Около 5 % общей двуокиси углерода в артериальной крови находится в форме растворенного газа, а 90 % - в форме бикарбоната. Последний является продуктом реакции СО₂ с водой с образованием Н₂СО₃ и ее диссоциацией на водород и ион бикарбоната:

карбоангидраза

СО₂ + Н₂О  Н₂СО₃  Н⁺ + НСО₃^-.

Реакция между СО₂ и Н₂О протекает медленно в плазме и очень быстро в эритроцитах, где присутствует внутриклеточный фермент карбоангидраза. Она облегчает реакцию между СО₂ и Н₂О с образованием Н₂СО₃.

По мере накопления НСО₃^- внутри эритроцита анион диффундирует через клеточную мембрану в плазму. Мембрана эритроцита плохо проницаема для Н⁺, как и вообще для катионов, поэтому ионы водорода остаются внутри клетки. Электрическая нейтральность клетки в процессе диффузии НСО₃^- в плазму обеспечивается потоком ионов хлора из плазмы в эритроцит.

Часть Н⁺, остающихся в эритроцитах, соединяется с гемоглобином. В периферических тканях, где концентрация СО₂ высока и значительное количество Н⁺ накапливается эритроцитами, связывание Н⁺ облегчается деоксигенацией гемоглобина. Восстановленный гемоглобин лучше связывается с Н⁺, чем оксигенированный. Таким образом, деоксигенация артериальной крови в периферических тканях способствует связыванию Н⁺ посредством образования восстановленного гемоглобина. Это увеличение связывания СО₂ с гемоглобином известно как эффект Холдейна. Третьей формой транспорта СО₂ являются карбаминовые соединения, образованные в реакции СО₂ с концевыми аминогруппами белков крови. Основным белком крови, связывающим СО₂ является гемоглобин. Этот процесс описывается реакцией:Hb-NH₂ + СО₂  Hb-NH  СООН  Hb-NHCOO^- + H⁺. Реакция СО₂ с аминогруппами протекает быстро. Как и в случае более легкого связывания СО₂ с восстановленным гемоглобином, образование карбаминовых соединений легче протекает с деоксигенированной формой гемоглобина. Карбаминовые соединения составляют около 5 % общего количества СО₂, транспортируемого артериальной кровью. Регуляция выделения СО₂ достигается изменением скорости объема легочной вентиляции. Повышение вентиляции приводит к снижению артериального рСО₂ и наоборот. Афферентные сигналы, изменяющие альвеолярную вентиляцию, связаны с хеморецепторами, которые регулируют функции дыхательного центра. Эти рецепторы находятся в продолговатом мозге, аортальном и каротидном тельцах и реагируют на изменения рСО₂ и концентрации Н⁺.

Почки - их функция состоит в удалении нелетучих кислот, главным образом серной кислоты. Почки должны удалять в сутки 40-60 ммоль ионов H⁺, накапливающихся за счет образования нелетучих кислот.

Их выделение происходит в проксимальных канальцах и собирательных трубках почек, где секретируются Н⁺, а в качестве буферных систем участвуют фосфаты, сульфаты (т.е. титруемые кислоты) и аммиак. Однако до того как может произойти экскреция всех кислот, почки должны реабсорбировать НСО₃^-, профильтровавшийся клубочками.

Желудочно-кишечный тракт. Клетки слизистой оболочки желудка секретируют НСl в очень высокой концентрации. При этом из крови ионы хлора поступают в полость желудка в соединении с Н⁺, образующимися в эпителии желудка при участии угольной ангидразы. Взамен хлоридов в плазму транспортируется бикарбонат. Существенного защелачивания крови при этом не происходит, т.к. ионы хлора желудочного сока достаточно быстро вновь всасываются в кровь в кишечнике. Железы слизистой оболочки кишечника секретируют щелочной сок, богатый бикарбонатами. При этом плазма пополняется Н⁺ в составе НС1. Кратковременный сдвиг реакции сразу же уравновешивается обратным всасыванием бикарбоната в кишечнике.

Печень участвует в поддержании кислотно-основного равновесия за счет удаления в основном кислых продуктов. В печени осуществляется синтез мочевины (СО(NH₂)₂) из шлаков, таких в частности, как аммиак (NH₃) и хлорид аммония (NH₄Cl), который поступает по портальной системе. Мочевина выводится почками. При острой и хронической почечной недостаточности синтез мочевины усиливается.

Ацидоз - это такое нарушение КОС, при котором в крови появляется относительный или абсолютный избыток кислот или недостаток оснований.Алкалоз- это такое нарушение КОС, при котором имеется избыток оснований или недостаток кислот.